Поперечная устойчивость самолета

Поперечной устойчивостью называется способность самолёта без вмешательства лётчика сохранять заданный угол крена или устранять случайно возникший крен.

Обеспечивается поперечная устойчивость крылом
и вертикальным оперением.

При создании крена нарушается равновесие сил Y
и G и появляется неуравновешенная составляющая веса G , искривляющая траекторию полета и вызывающая скольжение самолета на опущенное полукрыло.

Обтекание самолета становится несимметричным.

Для того, чтобы самолет самостоятельно устранял возникающий угол крена, необходимо, чтобы появлялся поперечный момент М_х, вызывающий вращение самолета в сторону отстающего крыла. Для этого необходимо, чтобы боковой фокус находился выше центра масс самолета и создавал восстанавливающий момент Мх = Zy.

Рис.6.7. Поперечная устойчивость самолета

Кроме того, поднятое полукрыло затенено фюзеляжем, подъемная сила на нем будет меньше, чем на опущенном полукрыле, что приведет к появлению дополнительного восстанавливающего момента.

Степень поперечной устойчивости самолета оценивается величиной производной момента крена по углу скольжения m .

Физически m определяет величину прироста коэффициента момента крена при изменении угла скольжения на 1 .

У устойчивого в поперечном отношении самолета m <0, т.к. при скольжении на правое полукрыло (положительное скольжение), возникает отрицательный момент крена.

Рис.6.8. Влияние стреловидности крыла на поперечную устойчивость

Стреловидные крылья имеют высокую степень поперечной устойчивости. При скольжении стреловидного крыла нормальная составляющая скорости V , а поэтому и подъемная сила на опущенном полукрыле, оказываются больше, чем на поднятом, и появляется дополнительный стабилизирующий момент (см. рис.6.8).

Уменьшают поперечную устойчивость стреловидного крыла, придавая крылу отрицательное поперечное V. При этом уменьшается значение восстанавливающего момента.

Рис. 6.9. Влияние обратного поперечного V на поперечную устойчивость

Прямое поперечное «V» крыла увеличивает поперечную устойчивость, обратное «V» — уменьшает.

Т.о. степень поперечной статической устойчивости самолета зависит от режима полета и от геометрических параметров, из которых наибольшее влияние оказывают углы стреловидности и поперечного
V крыла, удлинение крыла и высота вертикального оперения.